聲波清灰技術(shù)在水泥工業(yè)除塵中的應(yīng)用分析

　　本文通過(guò)對(duì)遼寧中鑫自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的聲波清灰器各種除塵器中的應(yīng)用分析，進(jìn)一步說(shuō)明了聲波清灰器的工作機(jī)理,對(duì)聲波清灰的效果作了客觀的評(píng)價(jià),并將聲波清灰技術(shù)與其它清灰技術(shù)作了比較。通過(guò)應(yīng)用聲波清灰技術(shù)，使除塵器的清灰效果得到改善，除塵效率進(jìn)一步提高。 

　　在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，由于水泥生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的不同，從礦山開(kāi)采、破碎到進(jìn)廠進(jìn)行粉磨、烘干、煅燒、儲(chǔ)存、水泥制成、包裝出廠以及物料的進(jìn)出庫(kù)、轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放與均化等工藝環(huán)節(jié)，有數(shù)十個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)及排放點(diǎn)，排放的廢氣及煙塵具有很大差異，因此，采用的除塵方式和所達(dá)到的效果均不相同，從目前的使用情況看，絕大多數(shù)的除塵器在運(yùn)行中均存在問(wèn)題，清灰是除塵器運(yùn)行中的最主要、最常見(jiàn)問(wèn)題，由于傳統(tǒng)清灰的形式多種多樣，產(chǎn)生問(wèn)題的原因也多種多樣，但其造成的結(jié)果都是清灰效果不斷惡化，除塵效率大大降低。 

　　聲波清灰作為一種非接觸的清灰方式，近年來(lái)在生產(chǎn)實(shí)踐中越來(lái)越突現(xiàn)出其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在水泥行業(yè)的增效改造中發(fā)揮了重要作用。 

　　一、聲波清灰的原理 

　　聲波清灰是以壓縮空氣作為聲波的能源，高強(qiáng)度的鈦金屬膜片在壓縮空氣氣源作用下自激振蕩，并在諧振腔內(nèi)產(chǎn)生諧振，把壓縮空氣勢(shì)能轉(zhuǎn)換為低頻聲能，通過(guò)空氣介質(zhì)把聲能傳遞到相應(yīng)的積灰點(diǎn)，使聲波對(duì)灰渣起到“聲致疲勞”的作用，由于聲波振蕩的反復(fù)作用，施加于灰、渣的擠壓循環(huán)變化的載荷，達(dá)到一定的循環(huán)應(yīng)力次數(shù)時(shí)，灰、渣的結(jié)構(gòu)因疲勞而破壞，然后因重力、或因流體介質(zhì)媒體將灰渣清除出附著體表面，達(dá)到清灰的作用。 

　　二、聲波清灰技術(shù)在電除塵器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析 

　　一般來(lái)說(shuō)電除塵器現(xiàn)場(chǎng)的煙氣多屬高溫、高濕性質(zhì)，粉塵粘度較大，使得粉塵附著在極板、極絲上，很難清除。帶電粉塵積聚在收塵板上，其電荷不能很快釋放掉并積存在極板上，排斥隨后向極板運(yùn)動(dòng)的粉塵或產(chǎn)生反向放電，中和了已帶電的粉塵，阻礙了粉塵向極板的運(yùn)動(dòng)，直接降低了除塵效率。 

　　機(jī)械振打作為一種傳統(tǒng)的清灰方式多年來(lái)在電除塵器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中存在許多難以克服的問(wèn)題，受作用力衰減和損耗的影響，機(jī)械振打的作用力很難傳遞到整個(gè)極板，只能在局部達(dá)到清灰目的，而總體清灰效果很不理想。作為解決下料口清堵問(wèn)題的倉(cāng)壁振動(dòng)器不僅不能達(dá)到清灰效果，反而促使灰層密度增加，成為灰塵板結(jié)的一個(gè)主要原因。此外，采用碳鋼材料加工的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在高溫高濕的環(huán)境中較易腐蝕，設(shè)備易損壞，故障率高，經(jīng)常維修和更換易損件需耗費(fèi)大量資金和人力，維護(hù)費(fèi)用直線上升。 

　　采用聲波清灰技術(shù)是解決清灰、清堵問(wèn)題，提高電除塵器效率的一種有效途徑，無(wú)需龐大復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，聲波可以自動(dòng)傳播到除塵器內(nèi)部積灰部位，在聲波的作用下，減弱流動(dòng)氣體介質(zhì)中灰塵與極板、極絲表面或灰塵與灰塵之間結(jié)合的粘附力，以阻止其相互間附著板結(jié)。對(duì)已粘掛到極板、極絲上的灰塵在聲波作用下產(chǎn)生“聲致疲勞”使其結(jié)合力減弱，由于高能聲波振蕩的反復(fù)作用，施加于灰塵上的擠壓載荷循環(huán)變化，當(dāng)達(dá)到一定次數(shù)后，灰塵分子堆積結(jié)構(gòu)因疲勞而受破壞，在重力或氣流的作用下脫離附著體表面，從而達(dá)到清除極板、極絲表面積灰的目的。 

　　三、聲波清灰技術(shù)在袋除塵器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析 

　　袋式除塵器最大優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高，而且不受粉塵比電阻變化的影響，由于環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，袋式除塵器的發(fā)展空間越來(lái)越大。特別是對(duì)于高溫、高濕、高濃度微細(xì)粉塵、吸濕性粉塵、易燃易爆粉塵等不利工況條件有更強(qiáng)的適應(yīng)性。 

　　袋式除塵器的關(guān)鍵在于清灰，清灰效果的好壞決定袋式除塵器乃至整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的成敗。如清灰效果不好，就會(huì)提高系統(tǒng)阻力、增加清灰頻率、縮短濾袋壽命，脈沖反吹清灰已逐步成為袋除塵行業(yè)一種主要的清灰方式，在實(shí)際應(yīng)用中，由于濾袋長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境中，質(zhì)地易脆化，平時(shí)受風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用緊緊吸附在濾袋骨架上，脈沖反吹時(shí)，瞬間噴吹壓力增大，濾袋急劇膨脹變形，且定向噴吹使濾袋局部受力較大，引起濾袋破裂，長(zhǎng)此下去，濾袋損壞率較高，定期更換濾袋使除塵器運(yùn)行成本增大。聲波清灰是由聲能器將壓縮空氣的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成特定頻率和聲壓級(jí)的聲能，通過(guò)氣體媒質(zhì)傳播。對(duì)于濾袋而言，聲波的振動(dòng)是一種高頻振動(dòng)，它可使濾袋表面的粉塵在“聲致疲勞”的作用下結(jié)構(gòu)松散，較細(xì)的粉塵不易粘結(jié)成塊，且易于脫落。由于聲波清灰是通過(guò)聲波的折射、反射、繞射等全方位清灰，比照單一的氣流或機(jī)械清灰，其作用力具有多方向性，使得清灰效果更強(qiáng)。 

　　聲波清灰技術(shù)用于袋式除塵器具有以下特點(diǎn) 

　?、佥o助脈沖或空氣反吹系統(tǒng)，彌補(bǔ)原反吹系統(tǒng)噴吹力不足的缺陷；②聲波傳播范圍廣、清灰無(wú)死角；③聲波清灰為柔性清灰，對(duì)濾袋無(wú)損害；④系統(tǒng)維護(hù)方便，易損件少，維護(hù)量??；⑤可有效降低濾袋前后壓差；⑥使粉塵更易從濾袋表面脫落；⑦清除灰斗架橋或倉(cāng)壁積灰⑧從總體上改善袋式除塵器的運(yùn)行效果； 

　　四、實(shí)際應(yīng)用簡(jiǎn)介 

　　遼寧中鑫自動(dòng)化儀表有限公司所生產(chǎn)的SQ系列聲波清灰器經(jīng)國(guó)內(nèi)許多現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，已在靜電除塵器、布袋除塵器、鍋爐預(yù)熱器及其它管道、灰倉(cāng)等領(lǐng)域取得了成熟的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)僅就幾例較為典型的電除塵器及灰倉(cāng)現(xiàn)場(chǎng)分別加以介紹。 

　　1、用于立式靜電除塵器 

　　浙江某水泥廠3#機(jī)窯新裝一臺(tái)28M2立式電除塵器，該除塵器在設(shè)計(jì)上選用了一臺(tái)SQ-75型聲波清灰器，取消了機(jī)械振打，運(yùn)行時(shí)清灰時(shí)間設(shè)定20秒，間停30分鐘。投入使用以來(lái)無(wú)任何故障，極板、極絲清灰效果明顯，電場(chǎng)電壓保持在50～60KV，電流120～150mA,電除塵器除塵效率十分穩(wěn)定。 

　　2、用于臥式靜電除塵器 

　　福建某化纖總廠水泥分廠，新裝一臺(tái)40M2臥式電除塵器，該除塵器為單室三電場(chǎng)，設(shè)計(jì)上取消了陰極振打，在一電場(chǎng)頂部靠近均流板入口處安裝了一臺(tái)SQ-75型聲波清灰器，經(jīng)使用發(fā)現(xiàn)聲波清灰器工作時(shí)極板振動(dòng)較機(jī)械振打更為明顯，且聲波隨氣流作用到二電場(chǎng)、三電場(chǎng)，使整個(gè)除塵器內(nèi)部均有較好的清灰效果。 

　　3、用于灰倉(cāng)出口 

　　某水泥廠除塵器灰倉(cāng)及工藝貯料倉(cāng)出料口經(jīng)常堵塞，采用倉(cāng)壁振打器仍不能解決問(wèn)題，必要時(shí)需人工疏通，嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。 

　　各安裝了一套SQ-100G型聲波清灰器，其擴(kuò)聲筒直接插入灰倉(cāng)內(nèi)，可有效作用于下料口處，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行證明效果良好，不但解決了料倉(cāng)出口積灰堵塞的難題，而且清除了料倉(cāng)倉(cāng)壁積灰，提高了除塵的效果，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，深受現(xiàn)場(chǎng)工人的歡迎。 

　　結(jié)束語(yǔ)： 

　　隨著國(guó)家新的排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，許多除塵器已較難滿足排放濃度的達(dá)標(biāo)要求，因清灰問(wèn)題造成除塵效率不能達(dá)到環(huán)保要求的除塵器數(shù)量在不斷增加；除塵器在技術(shù)上改造的難度和經(jīng)濟(jì)投資也在不斷增加，聲波清灰技術(shù)為存在上述情況的現(xiàn)場(chǎng)提供了經(jīng)濟(jì)可靠的高技術(shù)低成本解決方案，具有廣泛的發(fā)展前景。